大家都準備好迎接5G了，但5G的挑戰解決了嗎？隨著未來十年5G的願景即將實現，網路設備製造商和運營商都將在測試其硬體、軟體和端到端佈建等層面所面臨的新挑戰。5G技術與4G/LTE完全不同，它匯集現有通訊方法中一些最具挑戰性的技術。

面對這樣的狀況，測試架構也必須延伸並適應5G技術，有效驗證增強型行動寬頻（eMBB）、巨量多機器型態通訊（mMTC）和超可靠低延遲通信（URLLC）等應用情境。並明白哪種應用可提供最多的ARPU（每使用者平均收入），是eMBB、URLCC或mMTC。另外也必須瞭解5G如何與4G網路交互並疊加使用。

滿足5G測試需求

圖一 : 對於5G測試，需求將隨著網路和服務生命週期而變化。

對於5G測試，需求將隨著網路和服務生命週期而變化。但常見的因素包括需要模擬真實環境以及早瞭解問題、開發並更新測試系統的速度、多功能測試能力，以及在每個階段提供可追溯、可重複的結果一致性。

高品質的用戶體驗主要來自於不間斷的高速連接，因此5G非獨立（NSA）架構需要強大的4G支援。此外，5G核心網路也引進了許多創新技術，包括新協議、基於服務的架構、虛擬化和網路切片等。5G核心網路的彈性，往往在許多層面都會帶來新的測試挑戰。因此，我們需要一種新的5G測試架構方法，以幫助運營商和設備供應商驗證其硬體、軟體和配置，以確保它們能夠按預期運行並提供良好的客戶體驗。

測試架構的演進

測試架構也必須跟著5G一起演進，並適應5G的彈性，有效處理3GPP所確定的三個主要應用情境。3GPP負責背後的技術演進，並與代表運營商的GSMA協會持續合作。

這三個應用情境包括：

1.增強型行動寬頻（eMBB）

這是今天4G應用（串流視頻、會議和基本頻寬連接）的演變版本，但更加強調上行鏈路的容量。下行速度則將增加一個數量級，每個單元約10～20Gbps。在某些情況下，5G將可望取代固定寬頻連接。事實上，這將是第一個5G佈建的實際應用情境。

2.巨量多機器型態通訊（mMTC）

這是今天物聯網應用（IoT）的演變版本，但具有數量級更多的附加端點。這裡的解決方案將會著重於電源效率，以及支援更高節點密度的能力。

3.超可靠低延遲通訊（URLLC）

這是一種全新的應用程序，透過低延遲、高可靠性以及高頻寬而實現。這種應用包括了虛擬實境和擴增實境、遠程即時手術和自動駕駛汽車。其連接必須是安全並保持高速率。

5G的影響

GSMA列出了5G的一系列目標，由於技術或更現實的商業限制，所有這些目標都無法立即實現。我們可以發現1Gbps持續頻寬和1毫秒的超低延遲，這只是5G的開始。

5G的理想目標包括了要實現99.999％的可用性和100％的覆蓋率，以及將網路能源使用量減少10倍，還有低功耗設備長達10年的電池壽命。所有這些目標，都必須在單位面積有效頻寬1000倍的情況下達成，換句話說，基地台必須可以達到支援目前容量的1000倍的目標。這樣的代價就是必須採用更高頻率的訊號，這些更高頻率的訊號，同時也代表了必須更高密度的小區域佈建，然後也需要更高密度的基礎設施。

用戶對於可用性的感受，也將受到漫遊體驗的影響，由於這樣的網路需求而變得更加困難。事實上，這些狀況使得漫遊可能只適合用於增強型行動寬頻，而使用者也可能因此選擇走上回頭路，走回4G/LTE的懷抱。

圖二 : 5G的目標由於技術或現實的商業限制，所有這些目標都無法立即實現。

5G佈建的另一個最困難的挑戰則是低延遲。頻寬和可用性都可以透過已知的工程解決方案，包括佈建額外的硬體或分配額外的頻率。但是我們無法改變光速，5G的應用情境中，例如虛擬現實（VR）和分散式控制，需要即時響應。目前LTE的延遲時間可能超過40ms，這大大影響了應用效能與用戶體驗。對於 5G來說，將延遲降低，意味著一些伺服器和智能設備必須設置在基地台附近。

結論

很明顯，5G不會是一種單一技術的佈建，任何測試架構都證實了這一點。根據應用情境，在頻寬、密度、延遲、無線電特性、能源使用和行動性等方面，5G都有非常不同的要求。有鑑於必須分階段佈建，以及複雜的目標應用市場，5G 實際上非常可能最終成為一種並行佈建與服務的產品，以共享其技術。